微粒添加对棘白菌素B发酵过程的影响

阿尼芬净是一种新型的抗真菌药物,能够抑制各种致病念珠菌在活体内外的活性。棘白菌素B(Echinocandin B,ECB)是合成阿尼芬净的关键前体,其发酵单位的高低直接关系到阿尼芬净的价格及市场前景。文中考察了构巢曲霉在摇瓶发酵生产ECB的过程中,添加滑石粉、Al2O3、玻璃珠等微粒对其发酵单位的影响。发现微粒的粒径和添加浓度是菌体形态和ECB产量的关键影响因素,添加20 g/L滑石粉(d50=14.2μm)和7颗玻璃珠(d=6 mm)可使ECB发酵产量分别比对照提高33.2%和41.7%,达到1 262.9 mg/L和1 344.1mg/L。结果表明微粒的添加可以显著地改善丝状微生物发酵过程中的菌丝形态,提高其产物的发酵产量,为丝状微生物发酵过程的优化提供了一种重要手段。     

阿魏蘑液体发酵过程菌体形态变化对产漆酶的影响

本文旨在研究阿魏蘑菌体形态与漆酶产量之间的关系。结果显示,玻璃珠的添加可改变发酵过程中菌体形态,漆酶产量在球状菌体条件下高于丝状、絮状菌丝：直径分布在0.2~0.4 mm范围的菌球对漆酶的合成具有明显的促进作用;适合的葡萄糖、玉米粉和麸皮添加量,对直径在0.2~0.4 mm范围的菌球形成具有重要影响。此外,添加惰性载体同样可以控制菌球的直径分布,但对漆酶的合成无促进作用。     

高山被孢霉发酵生产花生四烯酸的宏观形态

采用图像处理技术对高山被孢霉(Mortierella alpina)发酵过程中的不同形态进行分析,并对其产花生四烯酸(ARA)能力进行了比较。研究发现:复合N源中蛋白胨与酵母粉比例是影响高山被孢霉宏观形态的重要因素,球形形态生长的菌体中ARA产量较分散,菌丝体中ARA产量高;在球形形态中,空心球的菌体生物量低,ARA比例低,蓬松球可以兼顾菌体高生物量、高油脂比例及高ARA比例。产ARA能力由生物量、油脂比例及油脂中ARA比例共同决定。结果表明:直径大约4 mm、成核区域面积大约为43.6%、紧密度为71.36的蓬松球形态,是高山被孢霉一种相对较佳的发酵形态,其菌体产ARA能力分别是空心球和分散丝状菌体产ARA能力的2.01和2.70倍。     

丝状真菌液体深层发酵过程菌丝聚集的调控机制

丝状真菌是微生物发酵产品的重要表达体系,其液体深层发酵过程的典型特征是环境因素显著影响菌丝聚集,菌丝聚集影响发酵体系流变特性,进而影响质量传递、热量传递和动量传递,最终影响目标产物生物合成和生产效率。文中首先综述了丝状真菌形态调控的方法和策略,在此基础上针对丝状真菌菌丝生长和聚集过程的两大典型特征——顶端延伸生长和分枝生长,综述和展望了钙信号传导途径和几丁质生物合成途径对调控菌体聚集这一形态的重要意义。     

通气量对气升式反应器培养高山被孢霉生产花生四烯酸的影响

高山被孢霉具有很强的积累花生四烯酸(ARA)的能力,通过对30 L气升式反应器发酵过程的通气量进行调控,结果发现:通气量对高山被孢霉菌体生长、形态及ARA合成具有显著影响。中等大小的球形菌丝形态有利于菌体持续生长和油脂积累,ARA占总油脂的含量最高,而羽状菌丝形态菌体中总油脂含量和ARA含量均小于球形菌丝形态菌体中的含量。通气量为1.0 vvm(1 vvm为每分钟通气量与罐体实际料液体积之比)时有利于菌体保持良好形态和生长,通气量为1.4 vvm有利于发酵对数期后(72~168 h)ARA的积累。提出一种两阶段通气量控制策略,在气升式发酵罐中高山被孢霉的菌丝形态得到显著改善,ARA产量达到4.72 g/L,比对照提高了40.1%。     

丝状真菌形态控制及其在发酵过程优化中的应用

丝状真菌广泛用于发酵产业,在液体深层发酵过程中,其生长形态与产物种类及产量间存在重要关联,成为发酵过程调控的热点。采用数学模型解释丝状真菌的形态发育与调控机制,是近年来工程学界颇为关注的研究手段。本文结合自己的工作着重解释丝状真菌各种生长形态的生长机理及形态发育的数学描述方式,以及如何采用数学模型描述丝状真菌发酵过程中产物、形态及环境的关联,最终实现形态的控制,完成生物发酵过程优化。具体包括:1)丝状真菌的生长机制;2)形态发育数学模型在发酵过程优化中的应用;3)控制丝状真菌形态的策略。     

黑曲霉发酵过程中菌体形态的分析方法建立及应用

丝状真菌(Filamentous fungi)的发酵生产通常具有较高的工业应用价值,但其菌体形态是一个区别于其他非丝状菌的一个重要发酵指标。针对目前形态分析的瓶颈,本研究使用琼脂糖凝胶对黑曲霉菌形进行固定,利用平板实现菌球样本的大量制备,并结合图形处理软件自建自动化处理程序,实现了大量准确可靠的菌体形态参数的获得,大大增加了形态数据处理通量及准确度。应用该方法于黑曲霉发酵生产糖化酶过程中不同供氧水平及剪切水平下菌体形态的研究,通过大量形态数据定量阐明了黑曲霉在不同剪切水平下的分区域形态分布特性,为进一步工业过程的形态优化提供了重要的研究方法。     

丝状真菌发酵生产中形态的影响与发酵罐设计

就丝状真菌深层发酵过程中菌体形态对发酵液粘稠的影响,发酵液粘稠带来的不利因素,菌体形态与代谢产物生产间的关系及针对丝状真菌的发酵罐设计等方面进行了论述。     

赤霉素发酵溶氧优化调控研究

为了解溶氧对赤霉素发酵过程影响以及相应工艺优化,采用不同溶氧条件下藤仓赤霉菌Gibberella fujikuroi分批发酵生产赤霉素的过程进行菌丝浓度、残糖浓度和GA3产物浓度检测,并微分运算得出比生长速率与比产物合成速率随发酵时间变化,分析了溶氧对比生长速率与比产物合成速率以及得率的影响,进而提出Gibberella fujikuroi发酵高产的溶氧控制策略:在发酵初始阶段(0–50h)控制溶氧30%左右,以维持较高的菌体生长速率;发酵中后期(50–184h),溶氧控制在15%,以获取菌丝持续较高的GA3合成速率能力。采用这一优化溶氧控制策略,发酵过程中最大菌丝浓度19.24g/L、最终赤霉素浓度2 180mg/L和平均比产物合成速率0.616mg/(g·h),比未优化前发酵分别提高了8.33%、13.25%和4.58%,表明所采取的分阶段溶氧控制策略对促进GA3生产有效。     

黑曲霉RAF106菌丝球形成的影响因素及对结晶紫的吸附作用

【背景】黑曲霉（Aspergillus niger）作为一种代表性丝状真菌已被广泛用于酶制剂、有机酸、抗生素等高价值代谢产物的工业生产、食品发酵、环境治理等行业,其代谢能力、发酵性能等与菌体形态密切相关。然而,黑曲霉对染料、重金属等的吸附能力与菌体形态的关系鲜有报道。【目的】探究黑曲霉菌丝球形成的影响因素及其对结晶紫的吸附作用。【方法】以从普洱茶分离的黑曲霉RAF106为研究对象,实时监测马铃薯葡萄糖培养液中黑曲霉菌丝球的形成过程;探究培养液的初始pH （4.0-10.0）、培养温度（25-45°C）、孢子接种量（5×10⁴-5×10⁶个/m L）、摇床转速（140-220 r/min）、碳源（葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、醋酸钠）和氮源（硝酸钠、胰蛋白胨、酵母提取粉、氯化铵）对菌丝球形成的影响;以结晶紫为对象,研究不同菌体形态及菌丝球大小对黑曲霉吸附废水染料能力的影响。【结果】在黑曲霉RAF106中,孢子聚集、菌丝聚集均可形成菌丝球;菌丝球的大小与培养液初始p H、孢子接种量成反比,与摇床转速无关;当温度低于35°C时,菌丝球大小与温度成正比,...     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.